bonjour à tous
j'ai appris que la stabilité d'un vélo était du à l'effet gyroscopique crée par la rotation des roues.
par conséquent si on fait tourner un tapis roulant à une vitesse normale pour un vélo 30km/h par exemple et puis qu'on place le vélo dessus; normalement le vélo devrait rester droit et ne pas tomber????
est ce le cas si non pourquoi???
tu as 2 phénomènes qui font qu'il tienne debout :
- la gyroscopie, comme tu l'as dis
- à faible vitesse, si le vélo tombe un peu sur la droite (par exemple), ton guidon va tourner, ton vélo va un peu tourner vers la droite, et la force centrifuge te le redressera (s'il tourne, il est dans un virage, tu prend le rayon de courbure et sa vitesse, tu en déduit la force de "redressement").
Bref pour répondre à ta question, deux phénomènes sont à prendre en compte : si ton tapis va siffisament vite et que tu peux maintenir le vélo au même endroit (les frottements tendront à la faire suivre le tapis) alors oui, la gyroscopie tendra à te le faire tenir debout.
Mais un quelque chose disparait quand il est sur un tapis : par rapport au sol ton vélo n'as aucune vitesse, donc s'il commence à tomber sur un coté, le guidon pourra toujours tourner, aucune force centrifuge ne le redresserra.
Traduction : savoir si sans la force centrifuge un vélo peut tenir debout te permettra de savoir s'il peut tenir debout sur un tapis roulant...
pour savoir ça il faut faire un essai tout bête : tu soude le guidon pour ne pas qu'il tourne, tu le lance vite et tu regarde s'il tient debout (quoique j'en doute)...
merci de ta réponse donc en théorie ca marche.
et 2eme question les gyroscopes sur la station internationnale. C'est simplement des instruments comme sur les avions où c'est vraiment des gyroscopes qui mécanique stabilise la station
BonjourEnvoyé par obi76
Rien ne disparaît sur le tapis roulant: Si le vélo tombe sur le coté, le guidon tourne (effet giroscopique). Et si le guidon tourne, le vélo se repositionne au dessous de son centre de gravité, ceci parce que les rouleaux avant sont entrainés par les rouleaux arrières grace aux pédaleur: le vélo s'est donc redressé.
Nota étonnant: Sur route pour faire virer notre vélo à droite, il faut exercer une courte traction sur le guidon à gauche et laisser faire ! (à expérimenter en tirant sur les poignées du guidon à l'aide d'élastiques et en portant un casque!)
il te faut une powerball ! tu va t amuser avec rien de telle pour défier la force gyroscopique ! http://www.ldlc.com/fiche/PB00024964.html
il n'y a pas de gyroscope pour stabiliser la station, pour stabiliser ils utilisent des réacteurs.
Les gyroscopes ne sont utilisés que dans la centrale intertielle pour déterminer sa position (couplé avec des accéléromètres).
merci pour la précision sur le tapis roulant et pour l'explication sur la station
de rien
Bonjour,
Non ,non il ne faut surtout pas souder le guidon mais le laisser libre.
Si le vélo penche d'un coté ,l'effet gyroscopique va automatiquement ramener le vélo dans une position de stabilité. Il faut le lancer assez vite.
NB. l'axe de la roue avant n'est pas vertical, c'est pour cela !
C'est justement parce que l'axe de roue n'est pas sur l'axe du guidon que celui-ci se penche lorsque le vélo penche...
=> prise d'un virage => force centrifuge => redressement...
Très bon site pour expliquer le détail de la stabilité du vélo.
http://www.aviation-fr.info/dom/dominique24.php
si non pour expérimenter l'effet gyroscopique, une technique simple copnsiste à sortir la roue du vélo, tu la tient par son axe et tu la fait tourner sur son axe.
tant que tu la maintient immobile (en fin à part sa rotation) pas de problème mais dès que tu veux faire tourner la roue suivant un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue tu ressent un couple assez important (dépendant de la vitesse de rotation) qui t'empeche de tourner la roue.
Bonjour,
J'ai eu un prof (qui se reconnaîtra peut être s'il lit ces lignes, et que je salue donc au passage avec un très grand respect) qui nous disait souvent : "Ne citez jamais une expérience si vous ne l'avez pas réalisée vous même !"
Comme l'expérience décrite dans ce post contredit à moitié ce que je sais de la mécanique, j'aimerais bien qu'on me décrive précisément sa réalisation et ses résultats. Une ch'tite vidéo serait même instructive...
En fait ce que j'aimerais bien qu'on m'explique surtout, c'est ce qu'est cette étonnante force centrifuge...
Cordialement,
Bonjour,
L'expérience du vélo est très à réaliser, "Ne citez jamais une expérience si vous ne l'avez pas réalisée vous même !"
La force centrifuge n'a aucun rôle ici.
Voici un extrait du lien que j'ai donné précédemment.
Mais, en pratique, les forces gyroscopiques ne sont appréciables qu'avec une roue massive tournant très vite, ce qui n'est pas le cas de la bicyclette. L'ingénieur anglais David Jones construisit il y a une quarantaine d'années un vélo dont la roue avant était doublée d'une roue de même masse tournant en sens contraire. Étant opposés, les deux couples gyroscopiques s'annulaient : cette bicyclette s'avéra pourtant aussi stable qu'une machine normale.
Cela prouvait que l'effet gyroscopique - qui joue sans doute un rôle quand on lance le vélo à vide pour voir combien de temps il restera debout avant de tomber - est négligeable quand un cycliste s'assied sur la selle : la masse totale est alors trop importante. Il fallait donc chercher ailleurs la force qui assure la stabilité de l'engin. Une première voie consista à examiner de plus près l'équilibre statique du vélo.
A l'arrêt, bien sûr, une bicyclette ne tient pas debout et tombe sur le côté. Mais tout le monde a pu constater que, si on la tient par la selle, il suffit de la pencher d'un côté ou de l'autre pour faire pivoter la roue avant, comme si quelque force invisible manoeuvrait le guidon. Pour la même raison, avec un peu d'entraînement, on peut rouler en gardant les mains dans les poches : il suffit d'incliner le corps à droite ou à gauche pour virer dans la direction voulue.
Cet effet, purement statique puisqu'il se produit même à l'arrêt, est dû à l'inclinaison de la fourche : si son axe touche le sol devant le point de contact du pneu, le guidon tourne à droite (ou à gauche) quand on incline le cadre vers la droite (ou la gauche). En marche, la machine entame alors un virage dans le sens de l'inclinaison, et la force centrifuge vient s'opposer à la chute. De surcroît, la rotation de la fourche minimise l'abaissement du centre de gravité et tend à rétablir l'équilibre.
Pour qu'un vélo soit raisonnablement stable, il faut que le prolongement de l'axe de la fourche coupe le sol devant le point de contact du pneu. L'écart entre ces deux points, appelé chasse, est alors positif. Si l'axe coupe le sol derrière le pneu, la chasse devient négative et le vélo perd toute stabilité.
Le coin à Dominique
tu as tout a fait raison tifoc, au sujet des experiences, voici comment réaliser celle que j'ai décrite un peu plus haut:
Re -
Je crois que l'auteur (le dénommmé Dominique) s'emmele un peu les rayons dans des explications qu'il ne maîtrise pas...
Merci, mais ce n'est pas à toi que ma remarque s'adressaitCette expérience là, je l'ai faite et refaite et je sais parfaitement incliner une roue tournante...
Mais j'aimerais vraiment voir l'expérience du vélo sur le tapis...
La force centrifuge n'est pas dûe à la rotation des roues. Tu n'as pas du voir exactement ce que j'ai voulu dire : quand tu tourne (que ce soit en vélo ou autre), tu es soumis à la force centrifuge qui tendra à te pousser vers l'exterieur du virage. Ce que j'ai voulu dire par là : si le vélo tombe d'un coté, la roue tournerra de ce coté (vu que son axe n'est pas sur l'axe du guidon cela créerra un moment non nul sur celui-ci), le vélo entammerra un virage, et qui dit virage dit force centrifuge liée à ce virage.Bonjour,
J'ai eu un prof (qui se reconnaîtra peut être s'il lit ces lignes, et que je salue donc au passage avec un très grand respect) qui nous disait souvent : "Ne citez jamais une expérience si vous ne l'avez pas réalisée vous même !"
Comme l'expérience décrite dans ce post contredit à moitié ce que je sais de la mécanique, j'aimerais bien qu'on me décrive précisément sa réalisation et ses résultats. Une ch'tite vidéo serait même instructive...
En fait ce que j'aimerais bien qu'on m'explique surtout, c'est ce qu'est cette étonnante force centrifuge...
Cordialement,
pour etre plus précis, si tu incline le vélo d'un manière extrêmement faible, le guidon va tourner (de manière très faible aussi), le vélo va entamer un virage dont le rayon de courbure sera très grand, ce qui entrainerra une faible force centrige. Au final cette force tendra à le redresser, cela fait partie d'un des facteurs mis en jeu pour garder un vélo droit à faible vitesse.
Bonjour,En fait ce que j'aimerais bien qu'on m'explique surtout, c'est ce qu'est cette étonnante force centrifuge...
La force centrifuge est une force fictive qui apparaît quand on se met dans un système de référence accéléré (on tourne).
La seule force non fictive est la force centripète (orientée vers le centre).
Exemple; On attache un caillou au bout d'une ficelle . On le fait tourner .
Le caillou subit une force orientée vers le centre.C'est la tension de cette corde.
Si on se met sur le caillou on ressent une force vers l'extérieur.
Mais cette force n'est pas réelle, elle est fictive.Il n'y a rien qui tire vers l'extérieur.
Bonsoir,
Alors là, je commence à être presque d'accord...(à un petit détail près).
Donc, si cette force est fictive, elle n'existe pas ! Et elle n'a aucune capacité à redresser quoi que ce soit...
Quant à l'expérience du caillou, on ne peut pas se mettre dessus, donc en vertue du principe que j'avoquais plus haut...
Mais je veux bien extrapoler... Je suis donc passager d'un véhicule qui prend un virage, que ressens-je (avec les yeux fermés) ? Ben... une force (ou plutôt une résultante) centripete, et certainement pas "une force vers l'extérieur". D'ailleurs dans un virage à gauche (serré et rapide), c'est mon épaule droite qui risque d'être ecrasée (et non étirée).
Cordialement,
Bonjour,
Ton extrapolation est bonne.
"c'est mon épaule droite qui risque d'être écrasée"
Oui et cette force est bien ressentie vers l'extérieur quand on est dans le véhicule.
La force centrifuge est bien là quand on se met dans un système de ref accéléré.
Mais si tu analyse la situation (épaule droite écrasée dans un virage à gauche) depuis un observateur au bord de la route , il dira tout simplement que c'est le changement de direction du véhicule ( le module du vecteur est constant mais la direction change) qui cause cette force (par l'intermédiaire des pneus sur la route) donc cette accélération centripète.
La force centrifuge ne peut être ignorée. On vit sur la terre qui tourne (donc système de ref accéléré) et la météo est grandement influencée par ce type de force fictive (ici force de Coriolis).
Bonjour,
Ben non...! Quand mon épaule droite est écrabouillée dans un virage à gauche, la force que je ressent ne va certainement pas vers l'extérieur vu qu'elle "s'appuie" sur mon épaule.
Quel drole de phénomène dont l'existence dépend d'un choix de repère...
Cordialement,
La force centripète est orientée vers l'intérieur, (vers le centre de rotation)
La force centrifuge est orientée vers l'extérieur.
"Quel drole de phénomène dont l'existence dépend d'un choix de repère..."
Il y a bien d'autres forces fictives, par exemple la force de gravité est une force fictive en relativité générale.
Le champ magnétique qui peut être vu comme un aspect relativiste du champ électrique.
La force faible (et d'autres) qui peut être vu comme un échange de bosons virtuels.
Etc..
Ecoute les conseils d'un motard qui a déjà "essayé) involontairement) : quand tu saute d'une moto dans un virage, tu va tout droit (et vers l'exterieur du virage).
Donc un vélo qui tourne subira une force vers l'exterieur (ou du moins les roues subissent une force vers l'interieur, donc -F d'un coté ou +F de l'autre, le couple de redressement est le même).
Bref ça tend à la maintenir debout (ha mais)
« (ha mais) »
mais,
« quand tu saute d'une moto dans un virage, tu va tout droit (et vers l'exterieur du virage). »
C’est vrai, et l’on est alors dans le système de référence accéléré « moto ».
La force ici a considéré est la force centrifuge (vers l’extérieur).
« Donc un vélo qui tourne subira une force vers l'exterieur »
Vrai si tu te place sur le système de référence « moto ».
« (ou du moins les roues subissent une force vers l'interieur, »
Vrai si tu te place sur le système de référence « sol ».
« donc -F d'un coté ou +F de l'autre, le couple de redressement est le même). »
Non ,tu fais la somme d’une force d’un système de référence accéléré avec une force d’un autre système de référence non accéléré!
Bref ça ne tient pas debout (ha mais !)
Il faut :
1) Définir le point qui subit les forces.(et ne pas changer de point d’application).
2) Faire la somme des forces en ce point ( sans passer d’un système de réf. accéléré à un non accéléré).
3) Cette somme est égale à ma.
(dans le cas le l’accélération centripète, a = v2/r )
Avec « a » vecteur orienté vers le centre.
ha mais mis à part c'est vrai que de ce point de vue... lol
Bon je vais essayer de dire simplement ce que je pense mais ça risque d'être dur ne m'en veuillez pas :S
Si le vélo COMMENCE à tomber, le guidon va tourner vers l'interieur du virage. Le vélo va donc effectrivement tourner, mais sera "trop" vertical pour qu'il puisse rester comme ça. Il existe un angle limite (tan angle ) g/(v²/r). Au dessus de cet angle, à v et r fixé, le vélo se redressera, et en dessous il tomberra.
Comme il COMMENCE à tomber, on peut supposer que le guidon va tourner suffisament pour que le rayon de courbure du virage soit suffisament faible pour que le velo soit redressé.
En esperant que vous ayez suivi mes propos
En effet... C'est une application du principe d'inertie qui stipule qu'un solide en mouvement, lorsqu'il n'est plus soumis à aucune action mécanique, continue son mouvement en ligne droite et à vitesse constante (mbochud va ajouter : "dans un repère galiléen"
Sais tu que pour prendre en virage, un motard tourne (légèrement) son guidon vers l'extérieur ?
Dans un repère galiléen ! Ou, comme tu dis, dans un système de référence non accéléré (d'ailleurs j'aime bien cette expression, elle est plus explicite que celle de repère galiléen qui a cours chez nous).
Le problème, c'est que, comme obi76, on se prend les pieds dans le tapis ! Or quel est l'intérêt, dans un problème comme celui du vélo ou d'une moto, de se mettre dans un repère accéléré ? Autrement dit, en quoi est-il plus simple d'écrire et résoudre A+B-C=0 que A+B=C ? Et ce que A, B et C soient des scalaires, des vecteurs ou... autre chose ?
Cordialement,
Oui je sais merci... je te parle d'un vélo dont tu ne tiens pas le guidon et te fais la description du pourquoi un vélo tient debout sans les mains...
Bref je maintiens : pour qu'un vélo tienne debout (sans toucher au guidon), il y a l'effet gyroscopique mais aussi la force centrifuge qui apparait par le mouvement du guidon en cas de début de chute qui permettent de le tenir droit....
Je suis ouvert à toutes remarques mais dans le cas ou j'ai tort, explique moi en quoi le seul effet gyroscopique permettrai à un vélo de tenir debout sans toucher le guidon en avançant à 10km/h....
Bonsoir,
Pour répondre à la question initiale, le vélo tombe et j'ajouterais rapidement.
Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.
